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通配符优化 dp 学习笔记

闵可夫斯基和 优化 dp

\(\left( \min/\max,+\right)\) 卷积

形如:

\[f_i=\max ^i_{j=0}/\min ^i_{j=0} {g_j+h_{i-j}} \]

的式子被称为 \(\left( \min/\max,+\right)\) 卷积。

闵可夫斯基和

\(\min\) 为例,要求 \(g,h\) 形成下凸包,对 \(g,h\) 进行差分(由于下凸包,\(\Delta g\)\(\Delta h\) 显然是不增的),那么 \(f_i\) 相当于在 \(\Delta g\)\(\Delta h\) 中选两个前缀(差分数组的前缀和是原数组,是不是很神奇(?)),要求长度和为 \(i\) 且使得和最小,归并排序后取前 \(i\) 个即可。

\(\max\) 同理。

优化 dp 时常见的应用是使 \(g\)\(f_{i-1}\)\(h\) 为权值函数。

slope trick 优化 dp

slope trick 可以用于快速维护分段一次、连续的凸性函数。

它的思想是维护斜率而非函数本身,当斜率的取值范围小时维护拐点,当定义域较窄时可以维护斜率序列(用 set 全存起来就好了)

可以维护的操作:

  1. 相加:将最优决策点、定义域左右端点直接加上权值。

  2. 取前/后缀 min:去掉一部分。

  3. 求 min:维护 \(k=0\) 的决策点(区间)即可。

  4. 全局平移/翻转:单独处理最优决策点后全局打标记。

以下为一个例子:

st.insert({0,k});
int L=0,siz=k,ans=0;
//ans 为最优决策点,L 为定义域左端点,siz 为定义域大小
for(int i=1;i<=n;i++){L+=a[i]-b[i];siz+=b[i]*2;ans+=b[i]*c[i];st.insert({c[i],b[i]});st.insert({-c[i],b[i]});while(R>k){//求minauto t=st.end();t--;zxc now=*t;st.erase(t);int shan=min(R-k,now.x);siz-=shan;now.x-=shan;if(now.x){st.insert(now);}}while(L<0){//求minauto t=st.begin();zxc now=*t;st.erase(t);int shan=min(0-L,now.x);L+=shan;siz-=shan;ans+=now.k*shan;now.x-=shan;if(now.x){st.insert(now);}}
}
http://www.gsyq.cn/news/49548.html

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